Body Design and Gait Generation of Chair-Type Asymmetrical Tripedal Low-rigidity Robot

要約

本研究では、映画「すずめ」に登場する三脚椅子のキャラクターを基に椅子型非対称三足低剛性ロボットを設計し、その歩行を生成した。
体の構造は体に対して非対称な3本の脚で構成されているため、バランスが取りにくい。
さらに、アクチュエータは回転角度コマンドのフィードフォワードのみが可能なサーボ モーターであり、センサーはロボットの姿勢四元数のみを検出できます。
このような非対称で不完全な身体構造において、歩行動作と立ち上がり動作においてどのように歩容が生成されるのかを、試行錯誤で発見した歩行に必要な姿勢を線形補完を用いて接続する方法と、
実機ロボットと、シミュレータ内で強化学習により生成した歩容を実機ロボットに反映させる方法です。
どちらの方法でも歩行や立ち上がり動作を実現する歩容を生成することができ、方法によって異なる興味深い歩行パターンが観察され、実機ロボットでも確認できました。
私たちのコードとデモビデオはここから入手できます: https://github.com/shin0805/Chair-TypeAmetricalTripedalRobot.git

要約(オリジナル)

In this study, a chair-type asymmetric tripedal low-rigidity robot was designed based on the three-legged chair character in the movie ‘Suzume’ and its gait was generated. Its body structure consists of three legs that are asymmetric to the body, so it cannot be easily balanced. In addition, the actuator is a servo motor that can only feed-forward rotational angle commands and the sensor can only sense the robot’s posture quaternion. In such an asymmetric and imperfect body structure, we analyzed how gait is generated in walking and stand-up motions by generating gaits with two different methods: a method using linear completion to connect the postures necessary for the gait discovered through trial and error using the actual robot, and a method using the gait generated by reinforcement learning in the simulator and reflecting it to the actual robot. Both methods were able to generate gait that realized walking and stand-up motions, and interesting gait patterns were observed, which differed depending on the method, and were confirmed on the actual robot. Our code and demonstration videos are available here: https://github.com/shin0805/Chair-TypeAsymmetricalTripedalRobot.git

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